基于CDIO理念的土木工程專業(yè)教學(xué)研究

劉杰 唐西婭 楊慶光 鄭輝 梁斌

[摘 要]CDIO理念作為當(dāng)今土木工程專業(yè)教學(xué)較為先進(jìn)的理念，無論是在應(yīng)用價(jià)值上，還是在應(yīng)用效果上都是傳統(tǒng)教學(xué)理念所無法比擬的。為此，課題組在分析 CDIO理念的深層內(nèi)涵，土木工程專業(yè)教學(xué)落實(shí) CDIO理念的價(jià)值、落實(shí) CDIO理念的側(cè)重點(diǎn)基礎(chǔ)上，對(duì)其切實(shí)可行的落實(shí)路徑加以論述，即理論教學(xué)要強(qiáng)調(diào)學(xué)生技術(shù)知識(shí)和推理能力的協(xié)同發(fā)展，職業(yè)教育滲透要作為教學(xué)新的基本內(nèi)容與任務(wù)，實(shí)踐教學(xué)要將人際交往技能深化作為主要工作，從企業(yè)和社會(huì)層面深化與改進(jìn)土木工程專業(yè)教學(xué)方案，將交流、研討、推廣和培訓(xùn)活動(dòng)作為教學(xué)的拓展部分。

[關(guān)鍵詞]CDIO理念;土木工程專業(yè)教學(xué);內(nèi)涵與價(jià)值;側(cè)重點(diǎn)與路徑

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2021）02-0087-03

隨著我國(guó)土木工程技術(shù)的飛速發(fā)展，高品質(zhì)人才的社會(huì)需求量也隨之增大，土木工程專業(yè)全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量顯然至關(guān)重要。基于此，CDIO理念在教學(xué)中的深入貫徹與落實(shí)就成為決定性因素。為此，課題組立足該課題進(jìn)行探索與研究，希望廣大土木工程專業(yè)教師以及相關(guān)學(xué)者能夠從中受到一定的啟發(fā)。

一、CDIO理念的深層內(nèi)涵與土木工程專業(yè)教學(xué)落實(shí)的價(jià)值

（一）CDIO理念的深層內(nèi)涵

所謂CDIO理念，主要是指讓學(xué)生能夠真正積極而又主動(dòng)地參與到產(chǎn)品研發(fā)至運(yùn)行的全過程之中，無論是在個(gè)人能力上還是在團(tuán)隊(duì)能力上都能得到全方位的培養(yǎng)，其內(nèi)涵極為深刻。就其內(nèi)涵而言，主要指學(xué)生工程基礎(chǔ)知識(shí)、 個(gè)人能力、 人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，每個(gè)層面中又涉及諸多相關(guān)能力與知識(shí)，該理念既對(duì)土木工程專業(yè)教學(xué)改革與發(fā)展提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，又帶來了前所未有的機(jī)遇。

（二）落實(shí)到土木工程專業(yè)教學(xué)的價(jià)值體現(xiàn)

通過深入分析CDIO理念的深層內(nèi)涵不難發(fā)現(xiàn)，其在學(xué)生知識(shí)與技能、能力與素質(zhì)的培養(yǎng)上有著明確的要求，其中專業(yè)知識(shí)與技能的培養(yǎng)更加系統(tǒng)化，更加突出知識(shí)的基礎(chǔ)與核心所在;同時(shí)，在專業(yè)技能的培養(yǎng)與提升上，也更加強(qiáng)調(diào)專業(yè)思維的深化與拓展，以及人際交往技能的培養(yǎng)。而在能力與素質(zhì)的培養(yǎng)中，其明確指出學(xué)生要具備極強(qiáng)的職業(yè)道德素養(yǎng)。這些恰恰是當(dāng)今土木工程人才適應(yīng)社會(huì)發(fā)展所必須具備的條件，將該理念落實(shí)到教學(xué)活動(dòng)之中，顯然具有極高的實(shí)用價(jià)值。

二、基于CDIO理念的土木工程專業(yè)教學(xué)側(cè)重點(diǎn)分析

（一）學(xué)生知識(shí)技能與思維能力的協(xié)調(diào)發(fā)展

知識(shí)技能與思維能力的培養(yǎng)是每一學(xué)科課堂教學(xué)的首要任務(wù)，土木工程專業(yè)教學(xué)也不例外，特別是在CDIO理念之下，對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能、思維能力的提升與培養(yǎng)提出了更高的要求。同時(shí)，在理論知識(shí)的強(qiáng)化上，要以技術(shù)革新、技術(shù)參數(shù)等相關(guān)理論知識(shí)為主體;在技能強(qiáng)化上，要將技術(shù)掌控等核心技能的培育視為重點(diǎn);在思維能力的培養(yǎng)中，必須將推理思維、探究思維、系統(tǒng)思維培養(yǎng)視為核心，由此才能確保為土木工程領(lǐng)域的又好又快發(fā)展提供強(qiáng)大推動(dòng)力。

（二）職業(yè)精神的塑造必須得到高度的重視

就當(dāng)今土木工程人才的總體需求標(biāo)準(zhǔn)來看，人才必須具備極強(qiáng)的職業(yè)道德與職業(yè)能力，這是承載我國(guó)土木工程快速發(fā)展的核心所在，主要表現(xiàn)在傳統(tǒng)思想與理念的傳承和創(chuàng)新兩個(gè)方面。為此，在CDIO理念下，土木工程專業(yè)教學(xué)必須將職業(yè)精神的塑造作為主要側(cè)重點(diǎn)，力求人才培養(yǎng)能夠始終與時(shí)代用人標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)。

（三）要始終緊緊圍繞社會(huì)與企業(yè)的切實(shí)需要

CDIO理念是在當(dāng)今土木工程發(fā)展大背景與大環(huán)境下所提出的，具有極強(qiáng)的時(shí)代先進(jìn)性，這為土木工程專業(yè)教學(xué)更加適合時(shí)代發(fā)展要求提供了強(qiáng)有力的保證。為此，在土木工程專業(yè)深入貫徹與落實(shí)CDIO理念的過程中，必須以社會(huì)發(fā)展與企業(yè)切實(shí)需求為依托，有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)方案改革與調(diào)整，這樣才能確保該理念的深入落實(shí)，為提高土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量提供有力保障。

（四）教學(xué)形式應(yīng)不斷加以豐富

就CDIO理念的基本內(nèi)涵而言，土木工程專業(yè)教學(xué)不僅僅是理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)過程，而且是課上學(xué)習(xí)與課后交流、培訓(xùn)、推廣相結(jié)合的教學(xué)過程?；诖耍谕聊竟こ虒I(yè)教學(xué)活動(dòng)中，不僅要強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)思想，同時(shí)還要走交流、研討、推廣和培訓(xùn)相協(xié)調(diào)的發(fā)展道路，因此教學(xué)形式的不斷豐富必須得到高度的重視。

三、CDIO理念在土木工程專業(yè)教學(xué)中的落實(shí)路徑

（一）理論教學(xué)要強(qiáng)調(diào)學(xué)生技術(shù)知識(shí)和推理能力的協(xié)同發(fā)展

眾所周知，土木工程專業(yè)人才必須具備極強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)和推理能力。專業(yè)技術(shù)是人才崗位勝任力的重要保證，推理能力是人才化解一切技術(shù)問題的“內(nèi)功”，這也正是CDIO理念對(duì)土木工程專業(yè)教學(xué)改革與發(fā)展所提出的新要求，而學(xué)生技術(shù)知識(shí)與推理能力的協(xié)調(diào)發(fā)展必須要在理論教學(xué)中充分體現(xiàn)出來。其間，必須從以下兩個(gè)方面著手。

第一，技術(shù)革新應(yīng)作為理論教學(xué)的重要組成部分。毋庸置疑，技術(shù)革新是推動(dòng)生產(chǎn)力不斷發(fā)展的核心動(dòng)力，也是技術(shù)創(chuàng)新的成果展示，掌握技術(shù)革新的要求與方向顯然是土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的主視角。為此，在理論教學(xué)實(shí)踐中，必須針對(duì)當(dāng)前現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行明確闡述，并且還要將技術(shù)特征、技術(shù)參數(shù)、技術(shù)升級(jí)的特征向?qū)W生不斷地剖析，進(jìn)而讓學(xué)生能夠理解土木工程技術(shù)革新的使命所在，力求不斷提升自身的技術(shù)知識(shí)水平。第二，案例教學(xué)要作為主要的教學(xué)方法。在理論教學(xué)活動(dòng)中，教師要善于搜集真實(shí)的案例，并將其作為最基本的教學(xué)素材，以供培養(yǎng)學(xué)生推理能力所用。在教學(xué)活動(dòng)中，教師還要具備借助真實(shí)案例展開詳盡分析與引導(dǎo)的能力，讓學(xué)生能夠感受到技術(shù)變革的發(fā)展歷程，并且要指出在技術(shù)應(yīng)用上存在哪些優(yōu)勢(shì)與不足，進(jìn)而幫助學(xué)生能夠逐步形成推理能力，這恰恰是CDIO理念在土木工程專業(yè)教學(xué)中落實(shí)的直觀體現(xiàn)。

（二）職業(yè)教育滲透要作為教學(xué)新的基本內(nèi)容與任務(wù)

在CDIO理念下，學(xué)生的基本個(gè)人能力培養(yǎng)必然要作為土木工程專業(yè)教學(xué)的一項(xiàng)新內(nèi)容與新任務(wù)，而個(gè)人職業(yè)技能和職業(yè)道德素養(yǎng)培育則是重中之重。其中，推理和解決問題、在實(shí)驗(yàn)中探尋知識(shí)、系統(tǒng)思維、個(gè)人技能和態(tài)度、職業(yè)技能和道德是基本內(nèi)容，而培育學(xué)生探索意識(shí)、思維拓展能力、職業(yè)技能、職業(yè)道德素養(yǎng)則是教學(xué)任務(wù)的新重點(diǎn)。為此，在土木工程專業(yè)教學(xué)活動(dòng)中，必須做好以下三個(gè)方面。

第一，要立足行業(yè)需求，加大學(xué)生探索思維的培育。土木工程專業(yè)作為我國(guó)工程型人才培養(yǎng)的主要搖籃，學(xué)生能否具備研究與探索能力關(guān)系到土木工程領(lǐng)域能否實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展。為此，在CDIO理念下，土木工程專業(yè)教學(xué)必須進(jìn)行學(xué)生產(chǎn)品品質(zhì)方面的強(qiáng)化，這既是學(xué)生必須具備的職業(yè)道德，也是學(xué)生必須具備的職業(yè)能力和素養(yǎng)，進(jìn)而才能為提高土木工程專業(yè)教學(xué)品質(zhì)提供強(qiáng)有力的推動(dòng)。第二，要審時(shí)度勢(shì)，強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)技能。所謂的職業(yè)技能，是指學(xué)生能夠在專業(yè)領(lǐng)域體現(xiàn)自身價(jià)值的技能總稱。其中，既包括學(xué)生的專業(yè)操作技能，又包括學(xué)生的探索與研究技能。而這正是CDIO理念下土木工程專業(yè)教學(xué)所要關(guān)注的新重點(diǎn)，不僅要在學(xué)生技能層面上不斷予以強(qiáng)化，還要將職業(yè)與技能之間存在的必然聯(lián)系不斷加以滲透，進(jìn)而確保學(xué)生專業(yè)課學(xué)習(xí)始終圍繞職業(yè)發(fā)展而進(jìn)行。第三， 結(jié)合行業(yè)人才需求標(biāo)準(zhǔn)，全面提高學(xué)生職業(yè)道德素養(yǎng)。在當(dāng)今時(shí)代飛速發(fā)展的背景下，各行各業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域都在謀求創(chuàng)新，土木工程行業(yè)的發(fā)展依然如此，傳承并創(chuàng)新工程技術(shù)、工程材料、工程結(jié)構(gòu)是土木工程行業(yè)得以可持續(xù)發(fā)展的靈魂。為此，創(chuàng)新也自然成為土木工程行業(yè)人才的主要需求標(biāo)準(zhǔn)，不斷實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展也是該專業(yè)學(xué)生的職業(yè)道德素養(yǎng)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，在教學(xué)活動(dòng)中廣大教師必須加以深化。

（三）實(shí)踐教學(xué)要將人際交往技能深化作為主要工作

通過深刻理解CDIO理念的內(nèi)涵不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的主動(dòng)性與實(shí)踐能力培養(yǎng)是該理念的重要組成部分，而有效開展實(shí)踐教學(xué)是必然出路，要讓學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中學(xué)會(huì)相互溝通、相互交流、取長(zhǎng)補(bǔ)短，這樣才能確保學(xué)生專業(yè)技能水平的穩(wěn)步提高，為滿足當(dāng)今時(shí)代土木工程行業(yè)人才需求增添重要的砝碼?？梢姡穗H交往技能的深化應(yīng)視為實(shí)踐教學(xué)的主要工作，具體操作應(yīng)包括以下三個(gè)步驟。

第一，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)要置于首位。所謂的團(tuán)隊(duì)協(xié)作，指的就是團(tuán)體內(nèi)部能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，高質(zhì)量地完成某一項(xiàng)任務(wù)。這一過程中，不僅要做到分工明確，還要做到能夠針對(duì)某一問題進(jìn)行攻堅(jiān)克難，在相互溝通的過程里找到最佳的解決方案。由于土木工程專業(yè)學(xué)生走入工作崗位之后，必然要面對(duì)高質(zhì)量的工程項(xiàng)目，而這些工程項(xiàng)目不可能憑借一己之力完成，必然需要團(tuán)隊(duì)成員之間的密切合作，所以團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)就要成為土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的根本，這也是CDIO理念在土木工程專業(yè)教學(xué)中有效落實(shí)的根本所在。第二，交流水平的提升要得到高度關(guān)注。交流是解決問題的主要途徑，有效的交流是化問題為動(dòng)力的關(guān)鍵，也是尋求創(chuàng)新的必要條件。在CDIO理念下，構(gòu)思、設(shè)計(jì)、運(yùn)作過程都必然會(huì)涉及交流，而如何開展有效的交流則是必須深入思考的重要問題。由此可見，在土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中，指導(dǎo)學(xué)生開展有效交流必須作為主要的教學(xué)工作之一，這也是確保學(xué)生能夠適應(yīng)行業(yè)發(fā)展大環(huán)境的基本條件。第三，要具備極強(qiáng)的外語交流能力。隨著我國(guó)土木工程技術(shù)的飛快發(fā)展，國(guó)際合作與交流已經(jīng)成為常態(tài)化，而這也對(duì)土木工程教學(xué)提出了新要求。在這一時(shí)代發(fā)展大背景下，CDIO理念更加注重產(chǎn)品的品質(zhì)，國(guó)際有效交流就成為土木工程教學(xué)所要肩負(fù)的新任務(wù)。為此，在實(shí)踐教學(xué)中，外語交流能力的培養(yǎng)無疑要成為重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，讓學(xué)生能夠在外語交流實(shí)踐中感受到技術(shù)革新與產(chǎn)品優(yōu)化的必要性。

（四）從企業(yè)和社會(huì)層面深化與改進(jìn)土木工程專業(yè)教學(xué)方案

隨著我國(guó)土木工程領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，專業(yè)人才的需求量明顯處于不斷提高的態(tài)勢(shì)，所以土木工程專業(yè)學(xué)生必然會(huì)走到行業(yè)企業(yè)之中，將自身的價(jià)值充分展現(xiàn)出來。為此，CDIO理念緊緊圍繞時(shí)代發(fā)展大趨勢(shì)與大環(huán)境，以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的周期為中心，為土木工程專業(yè)教學(xué)指明了新的方向，而不斷從企業(yè)和社會(huì)層面深化與改進(jìn)教學(xué)方案則是關(guān)鍵所在。主要的操作應(yīng)從以下兩個(gè)方面著手。

第一，走企業(yè)與學(xué)校協(xié)同發(fā)展之路。土木工程專業(yè)教學(xué)始終不能走“閉門造車”的發(fā)展道路，原因在于“閉門造車”就意味著思想封閉、與時(shí)代脫軌。因此，在土木工程專業(yè)教學(xué)方案的深化與改進(jìn)中，必須倡導(dǎo)與行業(yè)企業(yè)之間建立密切的合作關(guān)系，以互利共贏的戰(zhàn)略為依托，在明確任務(wù)分工與義務(wù)責(zé)任的同時(shí)，掌握當(dāng)今土木工程領(lǐng)域發(fā)展的大方向、新動(dòng)態(tài)、新要求無疑是核心所在，進(jìn)而確保教學(xué)方案始終能夠有利于人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。 第二，緊跟當(dāng)今時(shí)代社會(huì)發(fā)展的大方向。社會(huì)的發(fā)展顯然為各行各業(yè)的發(fā)展帶來無限機(jī)遇，同時(shí)也提出了無限的挑戰(zhàn)，各行各業(yè)也只有在戰(zhàn)勝一切挑戰(zhàn)的過程中才能迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇，土木工程領(lǐng)域自然也不例外。為此，在土木工程專業(yè)教學(xué)方案的全面深化與調(diào)整中，要立足于洞察時(shí)代發(fā)展的大環(huán)境和主流趨勢(shì)，找準(zhǔn)當(dāng)今土木工程領(lǐng)域思想與技術(shù)革新的新方向，這樣才能確保教學(xué)方案始終與當(dāng)今時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)，工程型人才培養(yǎng)的品質(zhì)不斷提升。

（五）將交流、研討、推廣和培訓(xùn)活動(dòng)作為教學(xué)的拓展部分

通過深層解讀CDIO理念可以發(fā)現(xiàn)，該理念倡導(dǎo)基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和工程系統(tǒng)能力的全面發(fā)展，而每項(xiàng)能力的培養(yǎng)都需要采取有針對(duì)性的行動(dòng)方可實(shí)現(xiàn)。在土木工程專業(yè)教學(xué)活動(dòng)中，教學(xué)方案的復(fù)雜性與系統(tǒng)性極為突出，缺少任何一個(gè)細(xì)微環(huán)節(jié)都會(huì)導(dǎo)致該理念落實(shí)效果不理想。為此，在教學(xué)中，交流、研討、推廣、培訓(xùn)活動(dòng)是不可缺少的部分。為確保學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和工程系統(tǒng)能力的協(xié)調(diào)發(fā)展，要將以下兩方面作為重中之重。

第一，交流與研討活動(dòng)不能局限在兄弟院校之間，還要放眼施工單位與科研單位。廣大土木工程專業(yè)教師都明白一個(gè)道理，那就是教學(xué)與科研工作永遠(yuǎn)不能分離，因?yàn)榭蒲泄ぷ鞑粌H僅是提高自身專業(yè)水平的核心動(dòng)力，也是提高自身教學(xué)水平的根本保證。在教學(xué)活動(dòng)中，不僅要與行業(yè)企業(yè)之間保持緊密的互動(dòng)，同時(shí)還要與科研單位和施工單位建立廣泛的合作與交流，切實(shí)做到更新教學(xué)理念與教學(xué)視角，從而為提高學(xué)生技術(shù)研發(fā)能力、產(chǎn)品創(chuàng)新能力提供強(qiáng)大的引導(dǎo)力。第二，推廣和培訓(xùn)活動(dòng)要真正做到“走出去”和“引進(jìn)來”。與兄弟院校、施工單位、科研單位之間保持緊密的交流和互動(dòng)，就是為了全新的教學(xué)成果、技術(shù)應(yīng)用成果、科研成果能夠在課堂教學(xué)中得到推廣，因而推廣與培訓(xùn)活動(dòng)無疑是重中之重。在此期間，學(xué)校要善于組織新技術(shù)、新成果推廣會(huì)，讓掌握新技術(shù)、新工藝、新教學(xué)手段的人才能夠進(jìn)入課堂，以有效開展各項(xiàng)推廣與培訓(xùn)活動(dòng)。另外，學(xué)校還要定期組織學(xué)生參觀兄弟院校課堂教學(xué)全過程，以及施工工地和科研機(jī)構(gòu)的技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)，力求產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的全過程都能進(jìn)入學(xué)生視野之中。

綜合以上論述不難看出，在CDIO理念下，土木工程專業(yè)教學(xué)無論是在內(nèi)容上，還是在任務(wù)上都需要面對(duì)諸多的挑戰(zhàn)，這樣才能確保人才培養(yǎng)質(zhì)量真正能夠適應(yīng)當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的大趨勢(shì)。為此，如何才能更為深入地將該理念落實(shí)到土木工程專業(yè)教學(xué)中，就成為廣大教師與學(xué)者今后研究的主要方向和目標(biāo)。本研究希望能夠廣泛積累并積極分享我們的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與研究成果，進(jìn)而為培養(yǎng)出更多高品質(zhì)的土木工程專業(yè)人才盡一分力量。

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[責(zé)任編輯：鐘 嵐]